KR100825960B1 - Method of assigning a landmark on a cephalometric radiograph - Google Patents

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KR100825960B1
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Abstract

본 발명은 사용자의 요청에 따라 디지털 두부계측 방사선사진(digital cephalometric radiograph)을 모니터 상에 디스플레이하는 제1 단계; 디스플레이된 디지털 두부계측 방사선사진에서 커서가 위치하는 점을 포함하는 일정 영역을 영상강화된 형태로 나타내는 제2 단계; 그리고, 사용자가 영상강화된 일정 영역 내에서 지정한 점을 계측점으로 인식하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 두부계측 방사선사진 상에 계측점을 지정하는 방법에 관한 것이다.The present invention comprises a first step of displaying a digital cephalometric radiograph on a monitor at the request of a user; A second step of displaying, in an image-enhanced form, a predetermined area including a point at which a cursor is located on the displayed digital head measurement radiograph; And a third step of recognizing the point designated by the user as the measurement point in the image-enhanced constant region. 2. The method of the present invention relates to a method for designating a measurement point on the head measurement radiograph.

두부계측 방사선사진, 트레이싱, 영상강화, 계측점, 실시간 Head measurement radiograph, tracing, image enhancement, measuring point, real time

Description

두부계측 방사선사진 상에 계측점을 지정하는 방법{METHOD OF ASSIGNING A LANDMARK ON A CEPHALOMETRIC RADIOGRAPH}METHOD OF ASSIGNING A LANDMARK ON A CEPHALOMETRIC RADIOGRAPH}

도 1은 히스토그램 패턴의 예(a. low clustering; dark image, b. high clustering; bright image, c. small spread; low contrast, d. wide spread; high contrast)를 나타내는 도면,1 is a diagram showing an example of a histogram pattern (a. Low clustering; dark image, b. High clustering; bright image, c. Small spread; low contrast, d. Wide spread; high contrast);

도 2는 히스토그램 스트레칭 처리된 영상의 일 예를 나타내는 도면,2 is a diagram illustrating an example of a histogram stretched image;

도 3은 히스토그램 평활화 처리된 영상의 일 예를 나타내는 도면,3 is a diagram illustrating an example of a histogram smoothed image;

도 4는 감마 변환 처리된 영상(중앙: γ=0.5, 우측: γ=2.0)의 일 예를 나타내는 도면,4 is a diagram illustrating an example of an image gamma-converted (center: gamma = 0.5, right: gamma = 2.0);

도 5는 이산회선을 수행하는 방법을 설명하는 도면,5 is a view for explaining a method for performing a discrete line,

도 6은 국소 영역 히스토그램 평활화 처리된 영상의 일 예를 나타내는 도면,6 is a diagram illustrating an example of an image of a local region histogram smoothing process;

도 7은 본 발명에 따라 계측점을 지정하기 위해 구성된 화면의 일 예를 나타내는 도면,7 is a view showing an example of a screen configured for designating a measurement point according to the present invention;

도 8은 본 발명에 따른 영상강화 기법이 적용된 영상의 일 예를 나타내는 나타내는 도면,8 is a diagram illustrating an example of an image to which an image enhancement technique according to the present invention is applied;

도 9 및 시스템 A군에 대한 평가 결과를 나타내는 도면, 9 shows evaluation results for Group A,

도 10은 시스템 B군에 대한 평가 결과를 나타내는 도면,10 is a diagram showing an evaluation result for a system B group;

도 11 내지 도 14는 평가 결과를 나타내는 그래프들.11 to 14 are graphs showing evaluation results.

본 발명은 두부계측 방사선사진 상에 계측점을 지정하는 방법에 관한 것으로, 특히 디지털 두부계측 방사선사진을 국부적으로 그리고 실시간으로 영상강화하여, 국부적으로 영상강화된 영역 내에서 계측점을 지정하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for designating a measurement point on a head-measuring radiograph, and more particularly, to a method for designating a measurement point in a local image-enhanced region by image-enhancing the digital head-measuring radiograph locally and in real time. .

두부계측 방사선사진(cephalometric radiograph)은 교정치료 및 악교정 수술을 위한 진단 및 치료계획의 수립, 치료 전후의 비교, 성장 발육에 관한 연구 등에 이용되는 규격화된 방사선사진이다. 두부계측 방사선사진은 영상의 질적인 평가를 통한 병변의 판독 보다는, 계측점(landmark)의 인식 및 계측점 간의 거리, 각도 및 이들의 비율을 통한 양적인 분석과 평가에 이용되는 특징이 있다. 따라서, 계측점의 정확하고 올바른 위치 식별이 두부계측 방사선사진의 분석에서 가장 기초적이면서도 중요한 부분이라 할 수 있다. 이러한 계측점의 인식은 두부계측 방사선사진을 전체적으로 참조하거나 판독하기 보다는, 계측점 주변의 국소적인 해부학적 구조물을 중심으로 행하게 된다.A cephalometric radiograph is a standardized radiograph used for the development of diagnostic and treatment plans for orthodontic and orthognathic surgery, comparison before and after treatment, and research on growth and development. Head measurement radiographs are used for quantitative analysis and evaluation through the recognition of landmarks and distances, angles, and ratios of the landmarks, rather than reading the lesions through qualitative evaluation of the images. Therefore, accurate and correct location identification of the measurement point is the most basic and important part of the analysis of the head measurement radiograph. Recognition of these metrology points is centered on local anatomical structures around the metrology points, rather than referring to or reading the whole head radiograph.

영상강화(image enhancement) 기법을 이용하여 방사선 영상 판독의 정확성과 재현성을 높이고자 하는 연구들이 이루어져 왔다. 디지털 두부계측 방사선사진에도 영상강화기법을 적용하여 계측점 인식에 도움을 얻을 수 있으며, 일부 상용화된 분석프로그램에서 이를 이용하고 있다. 이러한 영상강화 기법을 살펴보면 아래와 같 은 것들이 있다.Researches have been made to improve the accuracy and reproducibility of radiographic image reading using image enhancement techniques. Image reinforcement technique can be applied to digital tofu measurement radiographs, which can be used for recognition of measurement points, and some commercial analysis programs use it. The following are some of the video enhancement techniques.

1. 픽셀 오퍼레이션(Pixel Operations)Pixel Operations

이는 단지 각 픽셀의 명암값 즉, 방사선 농도의 조절을 통해 영상강화를 하는 방법으로, 주변 픽셀이나 전체 영상을 고려하지 않는 기법이다.This is a method of enhancing the image by adjusting the intensity of each pixel, that is, the radiation concentration, and does not consider the surrounding pixels or the entire image.

1.1. 히스토그램 스트레칭(Histogram Stretching)1.1. Histogram Stretching

1.1.1. 히스토그램(Histogram)1.1.1. Histogram

디지털 방사선 영상의 히스토그램은 영상의 명암값 특징을 파악하기 위해 사용하는 도구로, 각 픽셀의 명암값의 분포를 나타내는 도표이다. 가로축은 명암값을, 세로축은 빈도를 나타내며, 히스토그램을 통해 각 명암값을 지닌 픽셀의 빈도를 표시하게 된다.A histogram of a digital radiographic image is a tool used to grasp the characteristics of contrast values of an image. The histogram is a chart showing the distribution of intensity values of each pixel. The horizontal axis represents the intensity value, the vertical axis represents the frequency, and the histogram shows the frequency of each pixel having the intensity value.

디지털 방사선 영상을 픽셀 명암값 f(m, n)의 평면 집합체로 간주할 수 있는데, 여기서 f()는 픽셀의 명암값을 나타내는 식이며, mn은 각 픽셀의 수평, 수직 좌표의 위치를 의미한다. 전체 영상의 수평, 수직 좌표의 값을 M과 N이라 하고, 명암값의 범위가 0에서 P-1 까지로 P 단계의 계조를 가진 경우에서, 각 명암값의 히스토그램 h(i)의 크기는 다음과 같이 정의할 수 있다.A digital radiographic image can be thought of as a planar collection of pixel contrast values f (m, n) , where f () represents the contrast value of the pixel, and m and n represent the position of the horizontal and vertical coordinates of each pixel. do. In the case where the horizontal and vertical coordinates of the entire image are M and N, and the contrast ranges from 0 to P-1 and has gray levels of P steps, the histogram h (i) of each contrast value is It can be defined as

Figure 112006063212846-pat00001
Figure 112006063212846-pat00001

히스토그램을 분석하여 영상의 전반적인 명암 분포를 파악할 수 있다(도 1 참조). 또한, 영상강화의 적용 가능성, 특히 대조도 강화(contrast enhancement)의 적용을 통해 좋은 결과를 얻을 수 있는가에 관한 정보를 얻을 수 있다. 도 1의 (d)와 같이 균일하게 분포된 영상이 아닌 도 1의 (a),(b),(c)와 같은 경우 히스토그램 처리를 통해 대조도가 높은 영상으로 변환할 수 있다.The histogram can be analyzed to determine the overall contrast distribution of the image (see FIG. 1). In addition, it is possible to obtain information on the applicability of image enhancement, in particular, whether good results can be obtained through the application of contrast enhancement. In the case of (a), (b), and (c) of FIG. 1, which are not uniformly distributed images as illustrated in FIG. 1d, the image may be converted into a high contrast image through histogram processing.

1.1.2. 히스토그램 스트레칭(Histogram stretching)1.1.2. Histogram stretching

히스토그램 스트레칭이란 낮은 명암대비를 가진 영상의 질을 향상시킬 수 있는 유용한 도구 중의 하나이며, 콘트레스트 스트레칭(Contrast stretching) 또는 인텐서티 스케일링(Intensity scaling) 등의 용어로도 불리운다. 영상 히스토그램의 분포가 명암값 전반에 걸치지 않고 특정 부분에 치우친 경우에서, 특히 그 형태가 가우시안 분포를 가질 때 가장 잘 적용된다. 일반적으로는 디지털 영상 파일에 저장된 영상 정보의 전체 명암값 영역대를, 컴퓨터 화면에서 표현 가능한 전체 계조에 맞추어 화면에 나타내게 되지만, 히스트그램 스트레칭은 전체 명암대 영역이 아닌 특정한 영역대에 중점을 두어 관찰하도록 하는 것이다.Histogram stretching is one of the useful tools to improve the quality of images with low contrast, and is also referred to as terms such as contrast stretching or intensity scaling. This is best applied when the distribution of the image histogram is skewed to a specific part rather than across the contrast, especially when the shape has a Gaussian distribution. In general, the entire contrast range of the image information stored in the digital image file is displayed on the screen according to the total gray scale that can be displayed on the computer screen, but histogram stretching is focused on a specific region rather than the entire contrast range. To observe.

f 1 f 2 가 관심 영역대의 최소, 최대값을 나타낼 때, 히스토그램 스트레칭은 다음과 같이 나타낼 수 있다. When f 1 and f 2 represent minimum and maximum values of the region of interest, the histogram stretching can be expressed as follows.

Figure 112006063212846-pat00002
Figure 112006063212846-pat00002

여기서 f는 원본 영상의 명암값, e는 변환을 위한 중간 영상값으로 관심 영 역대만을 나타내도록 한 것이며, g는 출력되는 영상의 값을 f max 는 컴퓨터 화면의 최대 명암값을 의미한다.Where f is the contrast value of the original image, e is the intermediate image value for conversion to represent only the region of interest, g is the value of the output image and f max is the maximum contrast value of the computer screen.

도 2에서 히스토그램 스트레칭을 이용하여 대조도가 강화된 영상을 얻은 예를 볼 수 있다.In FIG. 2, an example of obtaining contrast-enhanced images using histogram stretching can be seen.

1.2. 히스토그램 평활화(Histogram Equalization)1.2. Histogram Equalization

히스토그램 스트레칭이 특정 영역대의 영상 정보를 강화하는데 매우 효율적이긴 하지만, 유용한 정보가 어느 영역대에 있는지 미리 파악하기 어려운 경우가 있거나, 히스토그램 스트레칭에 적절하지 않은 형태로 히스토그램이 분포하는 경우가 있다. 이런 경우에서 유용하게 사용할 수 있는 방법이 히스토그램 평활화(histogram equalization)이다.Although histogram stretching is very effective in reinforcing image information of a specific area, it may be difficult to know in advance which area the useful information is in, or the histogram may be distributed in a form that is not appropriate for histogram stretching. A useful method in this case is histogram equalization.

히스토그램 평활화는 전 영역대의 계조에 걸쳐 균일한 히스토그램을 지닌 영상이 이상적이라는 이론에 근거한다.Histogram smoothing is based on the theory that an image with a uniform histogram over an entire range of grays is ideal.

히스토그램 평활화의 궁극적인 목적은 균일한 분포를 지닌 히스토그램을 생성하는 것으로, 히스토그램을 평탄화하는 것이 아니라 명암값 분포를 재분배하는 것이다. 히스토그램 스트레칭에서 정의한 히스토그램의 내용을 토대로 고려하면, 이상적으로 균일한 분포를 지닌 히스토그램이라면 각각의 명암값은 (M×N)/P 개의 픽셀 수를 가지고 있어야 한다.The ultimate goal of histogram smoothing is to create a histogram with a uniform distribution, not to flatten the histogram, but to redistribute the distribution of contrast values. Based on the histogram content defined in histogram stretching, each histogram should have (M × N) / P pixels for an ideally distributed histogram.

명암값을 재분배하기 위한 간편한 방법으로는 정규 누적 히스토그램(normalized cumulative histogram)을 이용하는 것이다. 이는 아래와 같은 수학 식으로 정의할 수 있다.An easy way to redistribute the contrast is to use a normalized cumulative histogram. This can be defined by the following equation.

Figure 112006063212846-pat00003
Figure 112006063212846-pat00003

정규 누적 히스토그램을 원본 영상의 명암값을 강화된 영상의 명암값으로 변환시키는 맵핑 함수(mapping function)로 이용할 수 있다. 다음과 같은 식을 통해 히스토그램 평활화된 새로운 명암값 g(m,n)을 얻을 수 있다.The normal cumulative histogram may be used as a mapping function for converting the contrast value of the original image into the contrast value of the enhanced image. The new histogram smoothed contrast value g (m, n) can be obtained by

Figure 112006063212846-pat00004
Figure 112006063212846-pat00004

도 3은 히스토그램 평활화를 통해 대조도가 강화된 영상을 보여준다. 히스토그램 평활화는 영상이 어두운 영역에서 세밀한 부분들을 가질 경우 효과적이다. 모든 영상에서 히스그램 동등화를 수행하는 것은 바람직하지는 않는데, 양질의 영상이 이에 의해 더 좋지 않게 변할 수도 있기 때문이다. 도 3에서 보면, 영상의 전반적인 대조도는 증가하였으나 nasion(코뿌리점) 주변과 하악 하연 부위의 연조직 형태가 오히려 관찰하기 어려워졌음을 보여준다.3 shows an image with enhanced contrast through histogram smoothing. Histogram smoothing is effective when the image has fine details in dark areas. It is not desirable to perform histogram equalization on all images, since a good quality image can be changed by this. In FIG. 3, the overall contrast of the image was increased, but the soft tissue morphology around the nasion and the lower mandibular region became more difficult to observe.

1.3. 감마 변환 (Gamma correction)1.3. Gamma correction

감마 변환(Gamma correction)은 비선형 변환으로서, CRT모니터의 명암조절과 유사하다. 이는 화면 또는 프린터 출력, 필름 인쇄시의 비선형적 특징을 보상하기 위해 사용하는 경우가 많다. 감마 변환의 일반적인 형식은 다음과 같다.Gamma correction is a nonlinear transformation that is similar to the contrast control of a CRT monitor. This is often used to compensate for nonlinear features in screen or printer output and film printing. The general form of the gamma transform is:

g(m,n) = f(m,n)g (m, n) = f (m, n) 1/γ1 / γ

여기서 γ의 값이 0인 경우 null 변환이 되어 변화가 없으며, 0 < γ < 1의 범위에서는 영상을 어둡게 하는 지수 곡선을 형성하게 된다. γ > 1이라면 영상을 밝게 하는 로그 형태의 곡선을 형성하게 된다. 일반적인 CRT모니터의 γ는 약 2.2(1.4~2.8의 범위)이다. 도 4는 γ값을 0.5 와 2로 설정한 감마 변환 결과를 보여준다. 0.5로 설정한 경우 전체적인 영상이 어둡게, 2로 설정한 경우 밝게 변화하며 비선형적인 변화를 관찰할 수 있다.If the value of γ is 0, there is no change due to null conversion, and an exponential curve is formed in the range of 0 <γ <1 to darken the image. If γ> 1, a log-shaped curve is formed to brighten the image. The gamma of a typical CRT monitor is about 2.2 (range of 1.4 to 2.8). 4 shows the result of gamma conversion in which γ is set to 0.5 and 2. FIG. If you set it to 0.5, the whole image is dark, and if it is set to 2, it changes brightly and you can observe the nonlinear change.

2. 스페이셜 오퍼레이션(Spatial Operations)2. Spatial Operations

스페이셜 오퍼레이션(Spatial operation)은 로컬 오퍼레이션(local operation)이라고도 불리며, 변환을 통해 새로운 픽셀값을 만들어내기 위해, 하나의 픽셀뿐 아니라 주변 픽셀도 함께 이용한다. 대부분의 스페이셜 오퍼레이션은 행렬식을 이용한 이산회선(kernel convolution)을 이용한 선형적인 방법들이나, 일부 비선형적인 것들도 있다.Spatial operation is also called local operation, and it uses neighboring pixels as well as one pixel to create new pixel value through conversion. Most of the spatial operations are linear methods using kernel convolution, but some are non-linear.

2.1. 이산회선(kernel convolution)2.1. Kernel convolution

이는 개개의 영상강화 기법은 아니지만, 이후에 설명될 선형적인 스페이셜 오퍼레이션의 기본이 되는 수학 계산식이다.This is not an individual image enhancement technique, but a mathematical formula underlying the linear spatial operation described later.

이산회선은 컨벌루션 마스크(convolution mask) 또는 커널(kernel)이라 불리는 정방형 2차원 행렬을 영상의 각 픽셀 및 주변 픽셀에 적용시켜 새로운 영상을 얻는 것이다(도 5 참조). 이때 kernel은 홀수×홀수의 행렬이고, 중앙위치는 출력 픽셀의 위치와 같도록 하여야 하며, 커널(kernel) 내부의 모든 계수의 합은 1이 되도록 결정하여야 한다. 계수의 합은 영상의 전체적인 밝기에 영향을 미치며, 1일 경우 원 영상과 같은 평균 밝기를 가지게 된다. 계수의 합이 0인 경우는 윤곽선 검 출에 이용한다.Discrete lines apply a square two-dimensional matrix called a convolution mask or kernel to each pixel and surrounding pixels in the image to obtain a new image (see FIG. 5). In this case, kernel is an odd-odd matrix, the center position should be equal to the position of the output pixel, and the sum of all coefficients in the kernel should be determined to be 1. The sum of the coefficients affects the overall brightness of the image. If it is 1, it has the same average brightness as the original image. If the sum of coefficients is 0, it is used for edge detection.

w(k,l)을 (2K+1)×(2L+1) 크기의 행렬인 커널(kernel)의 각 계수라 하고, 점 (k,l)=(0,0)을 커널(kernel)의 중심이라 하면, 이 커널(kernel)을 이용한 이산회선에 의한 새로운 명암값 g(m,n)의 계산은 다음과 같은 수학식으로 표현할 수 있다. Let w (k, l) be each coefficient of the kernel, a matrix of size ( 2K + 1) × (2L + 1) , and point (k, l) = (0,0) is the kernel's coefficient. In the center, the calculation of the new contrast value g (m, n) by the discrete line using this kernel can be expressed by the following equation.

Figure 112006063212846-pat00005
Figure 112006063212846-pat00005

원본 영상의 픽셀 (m,n)에 커널(kernel)의 중심이 오도록 일치시킨 후, 커널(kernel)의 각 계수와 해당 픽셀의 명암값의 곱을 모두 합한 것이 새로운 영상의 명암값이다. 원본 영상의 모든 픽셀에 대하여 반복적으로 적용하여 새로운 영상을 얻게 된다.After matching the center of the kernel with the pixels m and n of the original image, the sum of the product of each coefficient of the kernel and the contrast value of the corresponding pixel is the contrast of the new image. The new image is obtained by repeatedly applying all pixels of the original image.

2.2. 에지 강화(Edge enhancement)2.2. Edge enhancement

에지 강화(Edge enhancement)는 영상강화 기법 중에서 특징적으로 중요한 부분을 차지하는데, 인체의 시각 시스템이 윤곽선을 영상 내용을 이해하는 중요한 요소로 이용하기 때문이다. 종래의 심리물리학적인 연구에 의하면, 인체 시각계가 윤곽선이 강화된 사진 및 방사선 영상을 원본보다 잘 받아들이는 경향이 있다고 보고하고 있다.Edge enhancement is an important part of the image enhancement technique because the human visual system uses the contour as an important element for understanding the image content. Conventional psychophysical studies have reported that the human visual system tends to accept contour-enhanced photographs and radiographic images better than the original.

수평과 수직 방향의 윤곽선을 각각 검출하고 강화할 수 있다. 윤곽선이 검출된 영상은 원본 영상과 함께 결합시켜, 윤곽선이 강화된 영상을 얻을 수 있다.Horizontal and vertical contours can be detected and enhanced respectively. The image of which the contour is detected may be combined with the original image to obtain an image of which the contour is enhanced.

수평 윤곽선은 다음과 같은 커널(kernel)들을 이용하여 검출할 수 있다.The horizontal outline can be detected using the following kernels.

Figure 112006063212846-pat00006
Figure 112006063212846-pat00006

또한, 다음의 커널(kernel)들을 이용하며, 수평윤곽선이 강화된 영상을 얻을 수 있다.In addition, by using the following kernels (kernels), it is possible to obtain an image with enhanced horizontal outline.

Figure 112006063212846-pat00007
Figure 112006063212846-pat00007

수직 윤곽선은 다음과 같은 커널(kernel)들을 적용하여 검출이 가능하다.The vertical contour can be detected by applying the following kernels.

Figure 112006063212846-pat00008
Figure 112006063212846-pat00008

수직 윤곽선이 강화된 영상은 다음의 커널(kernel)들을 적용하여 얻을 수 있다.The image with enhanced vertical contour can be obtained by applying the following kernels.

Figure 112006063212846-pat00009
Figure 112006063212846-pat00009

다음의 커널(kernel)은 전체 방향의 윤곽선을 검출 가능하다.The following kernel can detect the contour of the whole direction.

Figure 112006063212846-pat00010
Figure 112006063212846-pat00010

위의 커널(kernel)을 이용한 전체 방향의 윤곽선 강화 커널(kernel)은 아래와 같다. 이 커널(kernel)은 영상의 저주파 영역을 차단하고, 고주파 영역을 강화시켜 샤프닝(sharpening)의 효과를 나타내기도 하므로 언샤프 마스크 커널(unsharp mask kernel)이라고도 불리운다. 전체 방향의 윤곽선을 강화할 수 있지만 윤곽선 강화의 정도가 약한 경향을 나타낸다.The contour reinforcement kernel in the overall direction using the above kernel is as follows. This kernel is also called an unsharp mask kernel because it blocks the low frequency region of the image and enhances the high frequency region to show the effect of sharpening. It is possible to strengthen the contours in all directions, but the degree of contour enhancement tends to be weak.

Figure 112006063212846-pat00011
Figure 112006063212846-pat00011

2. 3. 국소 영역 히스토그램 평활화(Local Area Histogram Equalization)2. 3. Local Area Histogram Equalization

앞의 픽셀 오퍼레이션(Pixel operations)에서 설명한 히스토그램 평활화를 응용한 기법으로, 영상의 전체 영역에 적용하지 않고 부분적으로 나뉜 국소적 영역에 각각 적용하는 기법이다. 이는 비선형적인 처리기법이고, 영상의 미세한 부분의 가독성을 높여주게 된다.This technique applies the histogram smoothing described in the previous pixel operations. Instead, it applies to the partially divided local regions rather than the entire region of the image. This is a nonlinear processing technique, which improves the readability of the small details of the image.

영상의 각 픽셀 (m,n)에 대하여 아래의 수학식과 같은 적용으로 국소 영역 히스토그램 평활화를 적용할 수 있다.Local area histogram smoothing can be applied to each pixel (m, n) of an image by applying the following equation.

Figure 112006063212846-pat00012
Figure 112006063212846-pat00012

여기서 h LA (m,n)(i)는 국소 영역의 히스토그램, H LA (m,n)(j)는 국소 영역의 누적 히스토그램, g(m,n)은 국소 영역 히스토그램 평활화를 적용한 결과 영상이다.Where h LA (m, n) (i) is the histogram of the local region, H LA (m, n) (j) is the cumulative histogram of the local region, and g (m, n) is the result of applying the local region histogram smoothing. .

이 방법은 수학적으로 계산하여야 할 내용이 많아 컴퓨터의 연산 부하를 가져오며, 연산의 복잡도는 커널(kernel) 크기의 제곱에 비례하여 증가한다. 국소 영역의 주변 영상에만 적용되는 연산이므로, 픽셀의 명암값 변화는 특징적으로 나타나게 되는데 전체 영상의 크기와 관계없이 세밀한 부분이 강조되어 나타날 수 있다. 중요한 한계점으로는 입력과 출력 영상 사이의 관계가 선형적이지 않고 넌-모노토닉(nonmonotonic)하다는 것이다. 이러한 한계점이 의미하는 바는, 영상의 명암값이 같은 부위라도(예를 들면 골격), 나뉘게 되는 국소적 영역에 따라 서로 다른 명암값으로 변환되어 나타나므로 유의하여야 한다는 점이다. 도 6은 임의적으로 영역을 분할하여 처리된 로컬 영역 히스토그램 평활화 효과를 보여준다.This method requires a lot of mathematical calculations, which causes computational load on the computer, and the complexity of the operation increases in proportion to the square of the kernel size. Since the operation is applied only to the surrounding image of the local area, the change in the contrast value of the pixel is characteristically displayed, and the detail may be emphasized regardless of the size of the entire image. An important limitation is that the relationship between the input and output images is not linear and non-monotononic. This limitation means that even if the contrast value of the image is the same area (for example, the skeleton), it should be noted that it is converted into different contrast values according to the local area to be divided. 6 shows a local area histogram smoothing effect processed by arbitrarily dividing the area.

본 발명은 신규의 영상강화 기법을 이용하는, 디지털 두부계측 방사선사진 상에서 계측점을 지정하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a method for designating a measurement point on a digital head measurement radiograph using a novel image enhancement technique.

또한 본 발명은 국부적으로 영상강화된 영역 내에서 계측점을 식별할 수 있 는, 디지털 두부계측 방사선사진 상에서 계측점을 지정하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a method for designating a measurement point on a digital head measurement radiograph that can identify the measurement point within a locally image-enhanced region.

또한 본 발명은 국부적으로 그리고 실시간으로 영상강화가 가능한, 디지털 두부계측 방사선사진 상에서 계측점을 지정하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a method for designating a measurement point on a digital head measurement radiograph capable of image enhancement locally and in real time.

또한 본 발명은 DICOM 표준 형식을 가지는 디지털 두부계측 방사선사진을 영상강화함으로써 향상된 영상강화 효과를 가지는, 디지털 두부계측 방사선사진 상에서 계측점을 지정하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a method for designating a measurement point on a digital head measurement radiograph having an enhanced image enhancement effect by image enhancement of a digital head measurement radiograph having a DICOM standard format.

이를 위해, 본 발명은 사용자의 요청에 따라 디지털 두부계측 방사선사진(digital cephalometric radiograph)을 모니터 상에 디스플레이하는 제1 단계; 디스플레이된 디지털 두부계측 방사선사진에서 커서가 위치하는 점을 포함하는 일정 영역을 영상강화된 형태로 나타내는 제2 단계;로서, 영상강화가 실시간 국소 자동 히스토그램 스트레칭(real-time localized automatic histogram stretching) 기법, 실시간 국소 자동 히스토그램 평활화(real-time localized automatic histogram equalization) 기법, 그리고 에지 강화 및 실시간 국소 자동 히스토그램 스트레칭(edge enhancement and real-time localized automatic histogram stretching) 기법 중의 하나에 의해 이루어지는 제2 단계; 그리고, 사용자가 영상강화된 일정 영역 내에서 지정한 점을 계측점으로 인식하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 두부계측 방사선사진 상에 계측점을 지정하는 방법을 제공한다.To this end, the present invention comprises a first step of displaying a digital cephalometric radiograph on the monitor at the user's request; A second step of image-enhancing a predetermined area including a point where a cursor is positioned on the displayed digital head measurement radiograph; wherein the image enhancement is a real-time localized automatic histogram stretching technique, A second step made by one of a real-time localized automatic histogram equalization technique and an edge enhancement and real-time localized automatic histogram stretching technique; And a third step of recognizing the point designated by the user as the measurement point in the image-enhanced constant region. The method may include specifying the measurement point on the head measurement radiograph.

또한 본 발명은 영상강화된 일정 영역이 커서의 이동에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는, 두부계측 방사선사진 상에 계측점을 지정하는 방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method for specifying a measurement point on the head measurement radiograph, characterized in that the image-enhanced certain region is changed in accordance with the movement of the cursor.

또한 본 발명은 영상강화된 일정 영역이 커서를 그 중심으로 하는 것을 특징으로 하는, 두부계측 방사선사진 상에 계측점을 지정하는 방법을 제공한다. 영상강화된 일정 영역이 너무 큰 경우에는 시스템 부하가 커지게 되며, 효과가 감소하고 너무 작은 경우에는 계측점을 식별하는데 도움을 줄 수 없으므로, 이러한 사정을 고려하여 선택하는 하는 것이 바람직하다(예: 2cm × 2cm).In another aspect, the present invention provides a method for specifying a measurement point on the head measurement radiograph, characterized in that the image-enhanced constant area is centered on the cursor. If the image-enhanced area is too large, the system load will be large, and if the effect is reduced and if it is too small, it may not be helpful to identify the measurement point. × 2 cm).

또한 본 발명은 영상강화가 실시간 국소 자동 히스토그램 스트레칭(real-time localized automatic histogram stretching), 실시간 국소 자동 히스토그램 평활화(real-time localized automatic histogram equalization), 및 에지 강화 및 자동 히스토그램 스트레칭(edge enhancement and real-time localized automatic histogram stretching) 기법 중의 하나에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는, 두부계측 방사선사진 상에 계측점을 지정하는 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides real-time localized automatic histogram stretching, real-time localized automatic histogram equalization, and edge enhancement and real-time histogram stretching. A method of designating a measurement point on a head measurement radiograph, which is performed by one of time localized automatic histogram stretching) techniques, is provided.

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또한 본 발명은 제1 단계에서 디스플레이되기 이전의 디지털 두부계측 방사선사진이 DICOM 표준을 따르는 형식을 가지며, 제2 단계에서의 영상강화는 DICOM 표준을 따르는 디지털 두부계측 방사선사진에 대해 행해지는 것을 특징으로 하는, 두부계측 방사선사진 상에 계측점을 지정하는 방법을 특징으로 한다. 이러한 구성을 통해, 기존에 8 비트 계조에서 행해지던 영상강화보다 향상된 영상강화를 행할 수 있게 된다.In addition, the present invention is characterized in that the digital head measurement radiograph before being displayed in the first step has a format conforming to the DICOM standard, and the image enhancement in the second step is performed on the digital head measurement radiograph following the DICOM standard. It is characterized by a method of designating a measurement point on the head measurement radiograph. Through such a configuration, it is possible to perform enhanced image enhancement than the image enhancement conventionally performed in 8-bit gradation.

이하, 도면을 참고로 하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

1.1 디지털 두부계측 방사선사진의 실시간 국소 영상강화 기법 개발1.1 Development of Real-time Local Image Enhancement Technique for Digital Head Radiograph

실시간으로 디지털 두부계측 방사선사진을 국소적으로 영상강화하여 계측점을 인식 및 지정하기 위하여, 아래와 같은 영상강화 기법을 개발하여, 각각 독립적으로 또는 조합을 이루어 적용할 수 있도록 하였다. In order to recognize and designate measurement points by locally enhancing digital head radiographs in real time, the following image enhancement techniques were developed and applied independently or in combination.

1.1.1 실시간 국소 자동 히스토그램 스트레칭(Real time localized automatic histogram stretching)1.1.1 Real time localized automatic histogram stretching

관심 영역의 영상 히스토그램을 분석하여, 엔드-인 탐색(end in search)을 통해 영역 내의 최저 및 최고 명암값을 구한다. 영역내 최저 명암값을 0(black)으로, 영역내 최고 명암값을 2n-1(white, n은 영상의 계조를 비트(bit) 단위로 표현한 것)로 설정되도록 관심 영역에 제한하여 히스토그램 스트레칭을 수행한다. 강화된 영상은 리니어 트랜스퍼 함수(linear transfer function)를 거쳐 PC 화면의 8 비트 영상을 구현하여 표현한다.An image histogram of the region of interest is analyzed to obtain the lowest and highest contrast values in the region through an end in search. Stretch the histogram by limiting the region of interest to be set to 0 (black) for the lowest contrast in the region and 2 n -1 (white, where n represents the gradation of the image in bits) for the highest contrast in the region. Do this. The enhanced image is represented by implementing an 8-bit image of a PC screen through a linear transfer function.

관심 영역내의 최저 명암값이 f 1 , 최대 명암값이 f 2 이며, 원본 영상의 계조를 P라고 하면, 다음의 식으로 표현할 수 있다.If the lowest contrast value in the region of interest is f 1 and the maximum contrast value is f 2 , and the gray level of the original image is P , it can be expressed by the following equation.

Figure 112006063212846-pat00013
Figure 112006063212846-pat00013

여기서 f는 원본 영상의 명암값, eP 계조에서 변환된 명암값이며, gQ 계조를 가지는 PC 화면상에서 출력되는 영상의 명암값이다. 12 비트 계조 영상의 경우 P = 212 = 4096, 10 비트 계조 영상의 경우 P = 210 = 1024이며, 연구에 사용한 PC는 8 비트 계조를 표현하므로 Q = 28 = 256이다.Where f is a contrast value of the original image, e is a contrast value converted from P gray scale, and g is a contrast value of an image output on a PC screen having Q gray scale. P = 2 12 = 4096 for 12- bit grayscale images, P = 2 10 = 1024 for 10-bit grayscale images, and Q = 2 8 = 256 because the PC used in the study represents 8-bit grayscales.

다른 기법과 조합되어 적용되는 경우에서는, 최적의 대조도 향상을 위해 가장 마지막에 적용되도록 하였다.When applied in combination with other techniques, it is intended to be applied last to improve optimal contrast.

1.1.2. 실시간 국소 자동 히스토그램 평활화(Real time localized automatic histogram equalization)1.1.2. Real time localized automatic histogram equalization

계측점을 중심으로 한 관심 영역에 제한하여 영상 히스토그램에 대한 히스토그램 평활화를 수행한다. 강화된 영상은 리니어 트랜스퍼 함수(linear transfer function)를 거쳐 PC 화면의 8 비트 영상을 구현하여 표현한다.The histogram smoothing of the image histogram is performed by limiting the region of interest centered on the measurement point. The enhanced image is represented by implementing an 8-bit image of a PC screen through a linear transfer function.

이는 관심 영역내의 각 픽셀 (m,n)에 대하여 다음과 같은 수학식으로 표현할 수 있다.This can be expressed by the following equation for each pixel (m, n) in the ROI.

Figure 112006063212846-pat00014
Figure 112006063212846-pat00014

여기서 f(m,n)(m,n) 픽셀의 명암값, P는 영상의 계조, Q는 PC 화면의 계조를 의미한다. h LA (m,n)(i)는 국소 영역의 히스토그램, H LA (m,n)(j)는 국소 영역의 누적 히스토그램, e(m,n)은 히스토그램 평활화를 적용한 후 P 계조에서의 명암값이며, g(m,n)은 PC 화면상에서 출력되는 영상의 명암값이다. 적용되는 P, Q의 값은 1.1.에서와 같다.Where f (m, n) is the contrast value of (m, n) pixels, P is the gray level of the image, and Q is the gray level of the PC screen. h LA (m, n) (i) is the histogram of the local area, H LA (m, n) (j) is the cumulative histogram of the local area, and e (m, n) is the contrast in P gray after applying histogram smoothing. Value, and g (m, n) is the contrast value of the image output on the PC screen. The values of P and Q applied are as in 1.1.

1.1.3. 실시간 이산회선(Real time kernel convolution)1.1.3. Real time kernel convolution

3×3 크기의 커널(kernel)을 관심 영역에 제한하여 적용하도록 한다. 커널(kernel)의 계수는 임의로 지정할 수 있도록 하여, 다양한 이산회선을 관심 영역에 적용할 수 있도록 한다.Apply a 3x3 kernel to the region of interest. Kernel coefficients can be specified arbitrarily so that various discrete lines can be applied to the region of interest.

w(k,l)을 3×3 행렬인 커널(kernel)의 각 계수라 하고, 점 (k,l) = (0,0)을커널(kernel)의 중심이라 하면, 이 커널(kernel)을 이용한 이산회선에 의한 계산은 다음과 같은 수학식으로 표현할 수 있다. If w (k, l) is the coefficient of each kernel in a 3x3 matrix, and point (k, l) = (0,0) is the center of the kernel, the kernel is called The calculation by the discrete line used can be expressed by the following equation.

Figure 112006063212846-pat00015
Figure 112006063212846-pat00015

여기서 f(m,n)(m,n) 픽셀의 명암값, P는 영상의 계조, Q는 PC 화면의 계조를 의미한다. e(m,n)은 이산회선을 적용한 후 P 계조에서의 명암값이며, g(m,n)은 리니어 트랜스퍼 함수(linear transfer function)를 거쳐 PC 화면상에서 출력되는 Q 계조 영상의 명암값이다. 적용되는 P, Q의 값은 1.1.에서와 같다.Where f (m, n) is the contrast value of (m, n) pixels, P is the gray level of the image, and Q is the gray level of the PC screen. e (m, n) is the contrast value in P grayscale after applying a discrete line, and g (m, n) is the brightness value of Q grayscale image output on the PC screen through a linear transfer function. The values of P and Q applied are as in 1.1.

관심 영역 주변부에서 이산회선을 적용할 경우에, 커널(kernel)이 관심영역을 벗어나게 되나 전체 영상의 범위를 벗어나지 않는 경우에서는 관심 영역 외부의 영상 정보를 이용하도록 하였다. 전체 영상의 범위를 벗어나게 되는 경우에서는, 명암값 0인 픽셀을 삽입하는 방법을 이용하였다.When the discrete line is applied at the periphery of the ROI, the kernel is out of the ROI, but the image information outside the ROI is used when the kernel does not leave the range of the entire image. In a case where the entire image is out of range, a method of inserting a pixel having a contrast value of 0 is used.

1.1.4. 실시간 감마 변환(Real time gamma correction)1.1.4. Real time gamma correction

임의로 지정 가능한 감마 값을 이용하여, 관심 영역에 제한된 감마 변환을 실행할 수 있도록 한다.Using gamma values that can be arbitrarily specified, it is possible to perform gamma conversion limited to the region of interest.

Figure 112006063212846-pat00016
Figure 112006063212846-pat00016

e(m,n)은 감마변환을 적용한 후 영상 원본 P 계조에서의 명암값이며, g(m,n)은 리니어 트랜스퍼 함수(linear transfer function)를 거쳐 PC 화면상에서 출력되는 Q 계조 영상의 명암값이다. 적용되는 P, Q의 값은 1.1.에서와 같다. e (m, n) is the contrast value of the original P gray level after applying the gamma transform, and g (m, n) is the contrast value of the Q gray level image output on the PC screen through a linear transfer function. to be. The values of P and Q applied are as in 1.1.

1.1.5. 반전(Inverse)1.1.5. Inverse

전체영상 및 관심 영역의 반전 영상을 표현하도록 한다.The inverted image of the entire image and the ROI is expressed.

PC 화면상의 계조를 Q라고 하고, 화면상의 픽셀 (m,n)의 명암값을 g(m,n) 이라고 할 때, 다음의 식으로 새로운 명암값을 얻을 수 있다.When the gray level on the PC screen is Q and the contrast value of the pixel (m, n) on the screen is g (m, n) , a new contrast value can be obtained by the following equation.

new g(m,n) = Q -old g(m,n)new g (m, n) = Q -old g (m, n)

개발한 국소 영상강화 기법을 이용하여, 디지털 두부계측 방사선사진에서 계측점을 입력받을 수 있는 프로그램을 제작하였다(도 7 참조).By using the developed local image enhancement technique, a program for inputting measurement points in digital head measurement radiographs was made (see FIG. 7).

개발된 프로그램은 국소 영상강화가 지정된 크기의 영역(1) 내에서 이루어지 도록 하였으며, 국소 영상강화가 커서(2)의 움직임(마우스의 작동에 따라 움직임)에 따라 실시간으로 처리되도록 하였고, 의료영상 표준인 DICOM(Digital Imaging and Communication in Medicine) 포맷의 디지털 두부계측 방사선사진을 이용하고, 이 영상에 대해 영상강화를 행한 후, 리니어 트랜스퍼 함수(linear transfer function)를 거쳐 화면상에 디스플레이되도록 하였다.The developed program allows local image enhancement to be performed in a region of a specified size (1), and local image enhancement is processed in real time according to the movement of the cursor (2). Digital head measurement radiographs of the standard DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine) format were used, and image enhancement was performed on the images, and then displayed on the screen through a linear transfer function.

프로그램의 작동은 도 7의 우측에 구비된 UI(user interface)를 이용하여, 사용자가 디지털 두부계측 방사선사진을 불러온 다음, 계측점을 지정하기 위해 커서(2)를 이동시키면 커서(2)를 중심으로 국소 영상강화된 영역(1)이 표시되고, 이 영역(1)에서 계측점을 찾은 다음 키보드 또는 마우스를 이용하여 이를 입력함으로써, 계측점의 지정이 이루어지게 된다. 이때, 국소 영상강화된 영역(1)을 표시하는 모드는 화면상에 디지털 두부계측 방사선사진을 불러오는 것과 동시에 이루어지도록 구성되어도 좋고, 별도의 지시를 통해 작동되도록 하여도 좋다. 한편 다른 영상강화 기법으로의 변환을 위한 별도의 아이콘을 구비하여도 좋고, 마우스 또는 키보드의 입력을 통해 이러한 변환이 이루어지도록 구성하여도 좋다.The operation of the program is performed by using a user interface (UI) provided at the right side of FIG. 7, when a user brings up a digital tofu-measuring radiograph, and then moves the cursor 2 to designate a measurement point. A local image enhanced region 1 is displayed, and the measurement point is found by finding the measurement point in this area 1 and inputting it using a keyboard or a mouse. In this case, the mode for displaying the local image enhanced region 1 may be configured to be performed at the same time as bringing up the digital head measurement radiograph on the screen, or may be operated by separate instructions. Meanwhile, a separate icon may be provided for conversion to another image enhancement technique, or may be configured to perform such conversion through input of a mouse or a keyboard.

1.2. 개발된 실시간 국소 영상강화 기법의 평가1.2. Evaluation of the developed real-time local image enhancement technique

개발된 실시간 국소 영상강화 기법을 평가하기 위하여 다음과 같은 영상강화 기법과 영상강화 처리된 영상이 사용되었다.To evaluate the developed real-time local image enhancement technique, the following image enhancement techniques and image-enhanced images were used.

1.2.1. 국소영상강화기법을 적용하지 않은 원본 영상(처리기법0).1.2.1. Original image without local image enhancement (Processing Technique 0).

국소 영상강화 기법을 적용하지 않은 원본 영상이 이용되었으며, 대조군의 성격을 지닌다.Original images without local image enhancement were used and have the characteristics of a control group.

1.2.2. 실시간 국소 자동 히스토그램 스트레칭을 적용한 영상(처리기법1; 도 8의 좌측 그림 참조)1.2.2. Image applying real-time local automatic histogram stretching (Processing Technique 1; see left figure in FIG. 8)

1.2.3. 실시간 국소 자동 히스토그램 평활화를 적용한 영상(처리기법2; 도 8 의 중간 그림 참조)1.2.3. Image with real-time local automatic histogram smoothing (Processing Technique 2; see middle figure in FIG. 8)

1.2.4. 에지 강화 및 실시간 국소 자동 히스토그램 스트레칭을 적용한 영상(처리기법3; 도 8의 우측 그림 참조)1.2.4. Image with Edge Enhancement and Real-time Local Automatic Histogram Stretching (Processing Technique 3; see the right figure in FIG. 8)

윤곽선 강화가 계측점 인식에 미치는 영항에 대하여 조사하기 위해 사용되었으며, 계측점 주변으로 수직윤곽선이 많다고 여겨져, 다음과 같은 커널(kernel) w(k,l)을 이용한 이산회선을 적용하였으며, 최적화된 대조도 강화를 위해, 에지 강화 이산회선을 적용한 이후의 결과에 대해 실시간 국소 자동 히스토그램 스트레칭이 적용되도록 하였다.It was used to investigate the effect of contour enhancement on measurement point recognition, and it is considered that there are many vertical outlines around the measurement point. Discrete lines using kernel w (k, l) are applied and optimized contrast For reinforcement, real-time local automatic histogram stretching was applied to the results after applying edge reinforcement discrete lines.

Figure 112006063212846-pat00017
Figure 112006063212846-pat00017

1.3. 평가 결과1.3. Evaluation results

개발된 프로그램을 이용하여 계측점을 인식하기 위해, 40매의 디지털 두부계측 방사선사진을 사용하였으며, 40매의 디지털 두부계측 방사선사진은 시스템 A군과 시스템 B군으로 나누었고, 시스템 A군은 기본적인 후처리 과정을 통해 영상강화된 영상으로 구성되었다. 교정의사 4명이 전술한 처리기법 0,1,2,3,4를 이용하여, 40매의 디지털 두부계측 방사선사진에, 2회 걸쳐, 32개의 계측점을 식별, 입력하였 다.In order to recognize the measurement points using the developed program, 40 digital tofu measurement radiographs were used, and 40 digital tofu measurement radiographs were divided into system A and system B groups, and system A group was a basic post-process. Through the process, it consists of image-enhanced images. Four calibration physicians identified and input 32 measurement points twice over 40 digital tofu measurement radiographs using the above-described processing techniques 0,1,2,3,4.

국소 영상처리를 하지 않은 처리기법0 및 국소 영상강화기법에 의해 각각 처리를 한 처리기법1,2,3에서의 X, Y 좌표별 오차 크기에 대한 2요인 반복 측정 분산 분석결과, 95% 신뢰도에서 귀무가설을 기각하고 국소 영상처리 방법 및 관찰자에 따라 오차 크기의 유의한 차이를 나타내는 계측점들이 있었다(도 9 및 도 10 참조).Two-factor repeated measurement variance analysis of the error magnitudes of the X and Y coordinates of the processing techniques 0, Y, and Y, which were processed by local image processing technique 0 and local image enhancement technique, respectively. There were measurement points that rejected the null hypothesis and showed significant differences in error magnitudes according to local image processing methods and observers (see FIGS. 9 and 10).

유의한 차이를 보이는 계측점은 시스템 A군(도 9 참조)과 시스템 B군(도 10 참조)에서 서로 다르게 나타났다. 전반적으로 볼 때, 오차 크기의 유의한 차이를 보이는 계측점의 수는 시스템 B군에서 더 많았다. 시스템 A군의 경우 디지털 영상장비에서 기본적인 후처리 과정을 통해 강화된 영상이므로, 추가적인 영상강화에 따른 효과차이가 B군에 비해 적어, 오차의 크기가 비교적 일정하게 나타난 것이라 생각된다. 이미 기본적인 영상강화 처리가 된 시스템 A군의 영상에서도, 개발한 영상강화 기법의 적용에 따라 발생한 오차 크기의 유의한 차이를 보이는 계측점들이 있었다. 계측점 주변의 영상 정보를 기반으로 한 국소 영상강화 기법이, 전체 영상에 대한 강화처리가 이미 되어있는 경우에서도 계측점 인식 오차의 크기에 영향을 준 것이다.The measurement points showing significant differences were different in the system A group (see FIG. 9) and the system B group (see FIG. 10). Overall, the number of measurement points with significant differences in error magnitude was greater in the System B group. In the case of the system A group, since the image is enhanced through the basic post-processing process in the digital imaging equipment, the difference in effect due to the additional image reinforcement is smaller than that of the group B, and the magnitude of the error is considered to be relatively constant. Even in the system A group, which has already been subjected to the basic image enhancement process, there were some measurement points that showed a significant difference in the magnitude of error caused by the application of the developed image enhancement method. The local image enhancement method based on the image information around the measurement point influences the magnitude of the measurement point recognition error even when the entire image is already enhanced.

X 좌표상에서 영상강화 기법에 따라 오차 크기의 유의한 차이를 보인 계측점은 시스템 A군에서는 basion, PNS, U1A이며, 시스템 B군에서는 Pt point, B point, pogonion, gnathion, menton, soft tissue gnathion으로 군에 따라 다른 결과를 보였다. 시스템 A군에서 유의한 오차 크기의 차이를 보인 계측점들은 모두 처리기법1 에서 가장 작은 수평 오차를 보였다(도 11 참조). 시스템 B군의 계측점에서는 Pt point와 gnathion의 경우 처리기법3에서, pogonion과 soft tissue gnathion의 경우 처리기법1에서, B point와 menton의 경우 처리기법1과 처리기법3 방법이 유사하게 가장 작은 수평 오차를 보인 것으로 나타났다(도 12 참조).The measurement points that showed significant difference in error size according to the image enhancement technique on the X coordinate were basion, PNS, U1A in the system A group, and Pt point, B point, pogonion, gnathion, menton, and soft tissue gnathion in the system B group. According to different results. All the measurement points that showed a significant difference in error magnitude in the system A group showed the smallest horizontal error in the treatment technique 1 (see FIG. 11). In the measurement point of group B, the smallest horizontal error is similar to Pt point and gnathion in treatment technique 3, pogonion and soft tissue gnathion in treatment technique 1, and B point and menton in treatment technique 1 and treatment technique 3 It was shown that (see Figure 12).

Y 좌표상에서 영상강화 기법에 따라 오차 크기의 유의한 차이를 보인 계측점은 시스템 A군에서는 basion, soft tissue gnathion이며, 시스템 B군에서는 A point, pogonion, menton, U1E, L1E, soft tissue A point, soft tissue gnathion으로, 역시 군에 따라 다소 다른 양상을 보였다. 시스템 A군의 계측점 basion은 처리기법1에서 가장 작은 수직 변위를 보였으며, soft tissue gnathion의 경우 처리기법3이 특징적으로 수직 오차를 더 발생시킨 것으로 나타났다(도 13 참조). 시스템 B군의 계측점에서는 A point, L1E는 처리기법2에서, soft tissue gnathion은 처리기법1에서, pogonion, menton, U1E, soft tissue A point는 처리기법3 방법이 가장 작은 수직 오차를 발생시키는 것으로 나타났다(도 14 참조).The measurement points that showed the significant difference in error size according to the image enhancement technique on the Y coordinate are basion and soft tissue gnathion in the system A group, and A point, pogonion, menton, U1E, L1E, soft tissue A point, soft in the System B group. Tissue gnathion, which also differed slightly from group to group. The measurement point basion of the system A group showed the smallest vertical displacement in the treatment technique 1, and in the case of the soft tissue gnathion, the treatment technique 3 generated more vertical errors (see FIG. 13). A point, L1E for treatment method 2, soft tissue gnathion for treatment method 1, pogonion, menton, U1E, and soft tissue A point for system B group showed the smallest vertical errors. (See Figure 14).

오차의 크기가 유의한 차이를 보이는 계측점에서, 전반적으로 적은 오차를 보인 방법은 처리기법1이였다.In the measurement point where the magnitude of the error was significantly different, the method showing the smallest error overall was the processing technique 1.

오차 감소의 차이가 적거나, 통계적으로 유의하지 않은 경우에서도 본 연구에서 개발한 실시간 국소 영상강화기법 적용은 의미가 있다고 생각하는데, 계측점 주변의 영상을 원본 영상보다 시각적으로 우수하고 계측점 인식에 용이하게 변환시켜 주며, 실시간으로 표현하도록 하여 작업 효율을 증가시켜주기 때문이다.Even if the difference in error reduction is small or statistically insignificant, the application of the real-time local image enhancement technique developed in this study is meaningful. The image around the measurement point is visually superior to the original image and is easier to recognize the measurement point. It converts and expresses in real time, which increases work efficiency.

본 발명에 따른 두부계측 방사선사진 상에서 계측점을 지정하는 방법에 의하면, 국부적으로 영상강화된 영역 내에서 계측점을 식별할 수 있게 된다.According to the method for designating a measurement point on the head measurement radiograph according to the present invention, the measurement point can be identified within a locally image-enhanced region.

또한 본 발명에 따른 두부계측 방사선사진 상에서 계측점을 지정하는 방법에 의하면, 국부적으로 그리고 실시간으로 영상강화가 가능하게 된다.In addition, according to the method for designating a measurement point on the head measurement radiograph according to the present invention, it is possible to enhance the image locally and in real time.

또한 본 발명에 따른 두부계측 방사선사진 상에서 계측점을 지정하는 방법에 의하면, DICOM 표준 형식을 가지는 디지털 두부계측 방사선사진을 영상강화함으로써 영상강화 효과를 향상시킬 수 있게 된다.In addition, according to the method of designating a measurement point on the head measurement radiograph according to the present invention, an image enhancement effect can be enhanced by image enhancement of a digital head measurement radiograph having a DICOM standard format.

Claims (8)

사용자의 요청에 따라 디지털 두부계측 방사선사진(digital cephalometric radiograph)을 모니터 상에 디스플레이하는 제1 단계;Displaying a digital cephalometric radiograph on a monitor according to a user's request; 디스플레이된 디지털 두부계측 방사선사진에서 커서가 위치하는 점을 포함하는 일정 영역을 영상강화된 형태로 나타내는 제2 단계;로서, 영상강화가 실시간 국소 자동 히스토그램 스트레칭(real-time localized automatic histogram stretching) 기법, 실시간 국소 자동 히스토그램 평활화(real-time localized automatic histogram equalization) 기법, 그리고 에지 강화 및 실시간 국소 자동 히스토그램 스트레칭(edge enhancement and real-time localized automatic histogram stretching) 기법 중의 하나에 의해 이루어지는 제2 단계; 그리고,A second step of image-enhancing a predetermined area including a point where a cursor is positioned on the displayed digital head measurement radiograph; wherein the image enhancement is a real-time localized automatic histogram stretching technique, A second step made by one of a real-time localized automatic histogram equalization technique and an edge enhancement and real-time localized automatic histogram stretching technique; And, 사용자가 영상강화된 일정 영역 내에서 지정한 점을 계측점으로 인식하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 두부계측 방사선사진 상에 계측점을 지정하는 방법.And a third step of recognizing a point designated by the user as a measurement point in the image-enhanced constant area. 제 1 항에 있어서, 영상강화된 일정 영역은 커서의 이동에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는, 두부계측 방사선사진 상에 계측점을 지정하는 방법.The method of claim 1, wherein the image-enhanced constant region is changed according to the movement of the cursor. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 영상강화된 일정 영역은 커서를 그 중심으로 하는 것을 특징으로 하는, 두부계측 방사선사진 상에 계측점을 지정하는 방법.3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the image-enhanced constant area is centered on the cursor. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 제1 단계에서 디스플레이되기 이전의 디지털 두부계측 방사선사진은 DICOM 표준을 따르는 형식을 가지며, 제2 단계에서의 영상강화는 DICOM 표준을 따르는 디지털 두부계측 방사선사진에 대해 행해지는 것을 특징으로 하는, 두부계측 방사선사진 상에 계측점을 지정하는 방법.2. The digital towography radiograph of claim 1, wherein the digital towography radiograph before being displayed in the first step has a format that conforms to the DICOM standard, and the image enhancement in the second step is performed on a digital tofugography radiograph that complies with the DICOM standard. Characterized in that the measuring point on the head measurement radiograph.
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